ejercicio-de-fisica compress

FISICA IV
Jeancarlo Flor
Problema N°2
Un rayo laser que tiene una longitud de onda
de 490 nm se propaga en aire hacia una
fotocelda en 17.0 ns. Cuando se coloca un
bloque de vidrio de 0.840 m de espesor ante el
rayo de luz, de manera que éste incida a lo
largo de la normal a las caras paralelas del
bloque, la luz tarda 21.2 ns en viajar del láser a
la fotocelda. ¿Cuál es la longitud de onda de la
luz en el vidrio?
Planteamiento
A
B
A
B
D = 0.84m
t1= 17ns
t2= 21.2 ns
Planteamiento
A
A
t1= 17ns
t2= 21.2 ns
B
B
El rayo ha empleado 4.2 ns (t2-t1) para viajar en el vidrio
cuya distancia es 0.84m (“D”)
Fórmulas a utilizar
t=d/v
t : tiempo
d : distancia
v : velocidad
n=c/v
n : índice de
refracción en un
material
l = l0 / n
l : longitud de onda
en un material
c : velocidad de
la luz en el vacío
(o aire)
l0 : longitud de
onda el vacío (o
aire)
v : velocidad de
la luz en el
material
n : índice de
refracción en un
material
Desarrollo del ejercicio
(1) t = t1 – t2 = 4.2 ns
(2)
(3)
D
D
t=
c/v c
t=
Dx(n-1)
t x(c) +1 = n
D
(6) (4.82x10-9s)x(3x108m/s) +1 = n
(0.84m)
c
(7)
(4)
(5)
t x(c) = n - 1
D
2.5 = n (vidrio)
Finalmente…
l=
l0
n
l=
490 nm
2.5
l = 196 nm
Yapa
na
nb
naxsenQa = nbxsenQb
Pero: Qb = 90º
Entonces:
Qa
Qb
senQb = 1
nb
senQcrítico =
na
1
senQcrítico =
2.5
Qcrítico = Arcsen(1/2.5)
Qcrítico = 23.58º
QCrítico
Qb = 90º
>QCrítico
GRACIAS!